CN109318989A - 一种无人驾驶汽车底盘转向系统备份方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人驾驶汽车底盘转向系统备份方法，包括：初始化、获取外部信息与智能决策、故障检测、转向系统性能降级以及系统执行控制指令等步骤，从而实现车辆转向系统的备份工作，防止车辆转向系统出现问题后车辆立即瘫痪，造成交通事故或交通拥堵的现象发生。

Description

一种无人驾驶汽车底盘转向系统备份方法

技术领域

本发明涉及一种无人驾驶汽车底盘转向系统备份方法，具体涉及一种具有高可靠性的无人驾驶车辆底盘转向系统的安全备份方法。

背景技术

随着无人驾驶技术的发展与推进，无人驾驶车辆底盘结构与控制方法越来越成为当下的研究热点，相关技术成果也不断的向市场推广。常见的无人驾驶底盘结构是基于传统车辆的底盘进行改装，车辆的转向系统为单一性的转向系统，一旦转向系统出现故障，车辆则无法完成正常的转向能力。

无人驾驶汽车内不存在驾驶员，车辆一旦瘫痪，不能及时的采取维修及应急措施，容易产生交通事故和交通拥堵。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种无人驾驶汽车底盘转向系统备份方法。

包括：

a.初始化：完成对车辆上电动作，无人驾驶系统启动，并完成系统初始化，

b.获取外部信息与智能决策：域控制器接受外部信息与命令，并完成相应的分析计算，

c.故障检测：对无人驾驶汽车底盘转向系统进行故障检测，如果没有故障则进入步骤e，如果存在问题，系统则进行性能降级步骤d，

d.转向系统性能降级：整车转向系统针对不同的故障模式进行不同的降级策略，

e.系统执行控制指令：无人驾驶汽车各执行机构完成相应的控制指令，并不断将车辆实时信息反馈到域控制器中；

所述的转向系统性能降级包括：

当第一线控转向装置或第二线控转向装置的一套转向系统故障时，另一套转向系统独立完成转向命令，车辆继续维持当前的行驶状态，发出报警信息，完成既定任务后停车等候修理；

当第一线控转向装置和第二线控转向装置同时故障时，车辆立刻减速停车，并发出报警信息与车辆位置，等候修理；

或是上述两种对策中的任意一种。

更加优选的，所述的发出报警信息包括：

通过车辆自身的声光报警装置发出报警信息，

通过车辆远程数据交互的方式发送车辆故障报警信息至终端平台；

更加优选的，所述的系统执行控制指令包括：

对车辆进行驱动，包括前进、后退，

对车辆进行转向，

对车辆进行制动、驻车。

附图说明

图1为无人驾驶车辆底盘系统结构示意图

图2为无人驾驶车辆底盘系统控制流程图

图3为转向系统性能降级流程图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种无人驾驶汽车底盘转向系统备份方法进行详细说明。

图1为无人驾驶车辆底盘系统结构示意图，包括域控制器100、线控底盘200、线控底盘主控制器300、安全辅助控制器400，线控底盘200又包括第一驱动装置211、第二驱动装置212、第一线控转向装置221、第二线控转向装置222、线控制动系统230、电子驻车制动装置240、供电系统250，线控制动系统230又包括包括线控制动装置231与制动轮缸232，供电系统250又包括第一供电系统251与第二供电系统252。

其中域控制器100主要对外部传入的信号数据进行处理、判断与分析，最终形成决策命令分配给线控底盘主控制器300与安全辅助控制器400；

线控底盘200包括驱动装置210、转向装置220以及线控制动系统230、电子驻车制动装置240，且这些装置均可独立控制，同时线控底盘200还包括供电系统250，线控制动系统230包括线控制动装置231(BBW)与制动轮缸232。

其中，驱动装置210包括第一驱动装置211与第二驱动装置212；

其中，转向装置220包括第一线控转向装置221与第二线控转向装置222；

线控底盘主控制器300通过接收域控制器100、安全辅助控制器400、线控底盘200内各系统装置发来的控制指令信息和车辆状态信息控制第一驱动装置211、第一线控转向装置221与线控制动系统230；安全辅助控制器400通过接收域控制器100、线控底盘主控制器300、线控底盘200中各系统装置发来的控制指令信息和车辆状态信息控制第二驱动装置212、第二线控转向装置222与电子驻车制动装置240；

安全辅助控制器400将相关信息反馈给域控制器100和线控底盘主控制器300；线控底盘主控制器300和安全辅助控制器400既可以协同工作，也可以独立工作；

图2是无人驾驶车辆底盘系统控制流程图，图3则是针对图2中对转向系统性能降级进一步展开的控制流程图。

域控制器100接收到外部信息与命令，并对信息进行综合分析，形成决策并发送控制指令给线控底盘主控制器300和安全辅助控制器400。

线控底盘主控制器300接收域控制器100的上层控制指令信息和安全辅助控制器400发来的辅助驾驶车辆信息，根据车辆动力学和运动学特性，发送控制指令给安全辅助控制器400，并控制线控制动系统230、第一线控转向装置221和第一驱动装置211，实现车辆的动力学和运动学控制

安全辅助控制器400接收域控制器100和线控底盘主控制器300发来的控制指令、外围环境、车辆状态等信息，经过安全辅助控制算法的验证，对车辆的控制指令进行修正并反馈回线控底盘主控制器300，同时控制电子驻车制动装置240、第二线控转向装置222和第二驱动装置212，配合线控底盘主控制器400实现车辆的动力学和运动学控制。

线控底盘主控制器300和安全辅助控制器400在工作正常的情况下协同控制车辆的状态，实现高自由度、高舒适性、高安全性、低能耗的驾驶需求，当其中一个控制器失效时，另一套控制器可控制线控底盘中的一套线控系统执行机构，实现车辆转向系统的失效备份，满足车辆故障时各种行驶性能降级的需求。

具体方法包括以下步骤：

a.初始化：完成对车辆上电动作，无人驾驶系统启动，并完成系统初始化，

b.获取外部信息与智能决策：域控制器100接受外部信息与命令，并完成相应的分析计算，

c.故障检测：对无人驾驶汽车底盘转向系统220进行故障检测，如果没有故障则进入步骤e，如果存在问题，系统则进行性能降级步骤d，

d.转向系统性能降级：整车转向系统针对不同的故障模式进行不同的降级策略，

e.系统执行控制指令：无人驾驶汽车各执行机构完成相应的控制指令，并不断将车辆实时信息反馈到域控制器中；

所述的转向系统性能降级包括：

当第一线控转向装置221或第二线控转向装置222的一套转向系统故障时，另一套转向系统独立完成转向命令，车辆继续维持当前的行驶状态，发出报警信息，完成既定任务后停车等候修理；

当第一线控转向装置221和第二线控转向装置222同时故障时，车辆立刻减速停车，并发出报警信息与车辆位置，等候修理；

或是上述两种对策中的任意一种。

更加优选的，所述的发出报警信息包括：

通过车辆自身的声光报警装置发出报警信息，

通过车辆远程数据交互的方式发送车辆故障报警信息至终端平台；

更加优选的，所述的系统执行控制指令包括：

对车辆进行驱动，包括前进、后退，

对车辆进行转向，

对车辆进行制动、驻车。

对所述的系统执行控制指令可以包括：

通过车辆的驱动装置210，对车辆进行驱动，驱动模式包括前进、后退；

通过车辆的转向装置220，对车辆进行转向控制；

通过车辆的线控制动系统230，完成车辆的制动控制；

通过车辆的电子驻车制动装置240，完成车辆的驻车停车控制。

Claims (6)

1.一种无人驾驶汽车底盘转向系统备份方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.初始化：完成对车辆上电动作，无人驾驶系统启动，并完成系统初始化，

b.获取外部信息与智能决策：域控制器接受外部信息与命令，并完成相应的分析计算，

c.故障检测：对无人驾驶汽车底盘转向系统进行故障检测，如果没有故障则进入步骤e，如果存在问题，系统则进行性能降级步骤d，

d.转向系统性能降级：整车转向系统针对不同的故障模式进行不同的降级策略，

e.系统执行控制指令：无人驾驶汽车各执行机构完成相应的控制指令，并不断将车辆实时信息反馈到域控制器中。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶汽车底盘转向系统备份方法，所述的转向系统性能降级包括：

当第一线控转向装置或第二线控转向装置的一套转向系统故障时，另一套转向系统独立完成转向命令，车辆继续维持当前的行驶状态，发出报警信息，完成既定任务后停车等候修理。

3.根据权利要求1所述的无人驾驶汽车底盘转向系统备份方法，所述的转向系统性能降级包括：

当第一线控转向装置和第二线控转向装置同时故障时，车辆立刻减速停车，并发出报警信息与车辆位置，等候修理。

4.根据权利要求1所述的无人驾驶汽车底盘转向系统备份方法，所述的转向系统性能降级包括：

当第一线控转向装置或第二线控转向装置的一套转向系统故障时，另一套转向系统独立完成转向命令，车辆继续维持当前的行驶状态，发出报警信息，完成既定任务后停车等候修理；

当第一线控转向装置和第二线控转向装置同时故障时，车辆立刻减速停车，并发出报警信息与车辆位置，等候修理。

5.根据权利要求2或3所述的无人驾驶汽车底盘转向系统备份方法，所述的发出报警信息包括：

通过车辆自身的声光报警装置发出报警信息，

通过车辆远程数据交互的方式发送车辆故障报警信息至终端平台。

6.根据权利要求1-4所述的任意一项无人驾驶汽车底盘转向系统备份方法，所述的系统执行控制指令包括：

对车辆进行驱动，包括前进、后退，

对车辆进行转向，

对车辆进行制动、驻车。